CN109698631B - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电力转换装置，具备：第1电力转换电路部以及第2电力转换电路部，对轴心沿第1方向配置的第1马达以及第2马达，分别授受电力；三个第1连接端子，连接第1电力转换电路部和第1马达；以及三个第2连接端子，连接第2电力转换电路部和第2马达。在第1马达以及第2马达的径向上观察时，第1电力转换电路部以及第2电力转换电路部的至少一部分与第1马达以及第2马达的至少任意一个重合。三个第1连接端子在第2方向的一侧沿第1方向排列配置。三个第2连接端子在第2方向的另一侧沿第1方向排列配置。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及电力转换装置。
背景技术
以往，已知有具备两个三相连接器的控制单元，所述两个三相连接器连接两个三相交流马达和两个逆变器电路(例如，参照日本特开2016-140198号)。例如，在图8所示的控制单元100中，第1三相连接器101以及第2三相连接器102在第1方向D1上排列配置。在第1三相连接器101中，三相的连接端子101U、101V、101W在第1方向D1上排列配置。在第2三相连接器102中，三相的连接端子102U、102V、102W在第1方向D1上排列配置。
例如，在图9所示的控制单元100中，两个逆变器电路(第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106)在第1方向D1上排列配置(例如参照日本特开2015-079819号)。在第1逆变器电路105中与三相相对应的三个上侧臂的电路元件部105UH、105VH、105WH和在第2逆变器电路106中与三相相对应的三个上侧臂的电路元件部106UH、106VH、106WH在第1方向D1上配置为一列。在第1逆变器电路105中与三相相对应的三个下侧臂的电路元件部105UL、105VL、105WL和在第2逆变器电路106中与三相相对应的三个下侧臂的电路元件部106UL、106VL、106WL在第1方向D1上配置为一列。在第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106各自的各相中，上侧臂的电路元件部以及下侧臂的电路元件部彼此在与第1方向D1正交的第2方向D2上对置配置。
发明内容
根据图8所示的以往的控制单元100，在将控制单元100搭载于容纳两个马达(在图8中，仅示出一个马达110)的马达壳体115等的情况下，空间效率可能降低。例如，若配置为两个三相连接器101、102排列的第1方向D1与两个马达110的旋转轴的轴心O1方向正交，则为了避免各三相连接器101、102与各马达110或者马达壳体115的干扰而需要的空间可能增加。即，在各三相连接器101、102中，与轴心O1的正交方向平行的第1方向D1的宽度比马达110的与轴心O1方向平行的方向的厚度大。因此，难以将各三相连接器101、102配置在马达壳体115中的控制单元100的搭载面115a与各马达110的外周部之间产生的空间中。
另一方面，若使两个三相连接器101、102排列的第1方向D1和两个马达的轴心O1方向平行，则两个三相连接器101、102整体的第1方向D1的长度比两个马达的轴心O1方向的厚度大，两个三相连接器101、102可能从两个马达的厚度突出。
对于上述课题，例如，即使在两个三相连接器101、102不在第1方向D1上排列，而在与第1方向D1正交的第2方向D2上偏移配置的情况下，也有可能无法提高空间效率。
本发明所涉及的方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够提高搭载于其他的设备时的空间效率的电力转换装置。
为了解决上述课题并达到相关目的，本发明采用了以下方式。
(1)本发明的一个方式所涉及的电力转换装置具备：第1电力转换电路以及第2电力转换电路，对轴心沿第1方向配置的第1马达以及第2马达，分别授受电力；多个第1连接端子，连接所述第1电力转换电路和所述第1马达；以及多个第2连接端子，连接所述第2电力转换电路和所述第2马达，在所述第1马达以及所述第2马达的径向上观察时，所述第1电力转换电路以及所述第2电力转换电路配置在所述第1电力转换电路以及所述第2电力转换电路的至少一部分与所述第1马达以及所述第2马达的至少任意一个重合的位置，在所述第1马达以及所述第2马达的所述径向上观察时，所述多个第1连接端子在与所述轴心正交的第2方向的一侧沿所述第1方向排列配置，在所述第1马达以及所述第2马达的所述径向上观察时，所述多个第2连接端子在与所述轴心正交的所述第2方向的另一侧沿所述第1方向排列配置。
(2)在上述(1)中，可以设为：所述第1电力转换电路具备多个第1元件列，在所述多个第1元件列中，对所述第1马达授受电力的由高侧臂元件以及低侧臂元件构成的元件列以所述第1马达的多个相的数量在所述第1方向上排列，所述第2电力转换电路具备多个第2元件列，在所述多个第2元件列中，对所述第2马达授受电力的由高侧臂元件以及低侧臂元件构成的元件列以所述第2马达的多个相的数量在所述第1方向上排列，所述多个第1元件列和所述多个第2元件列配置于在与所述第1方向正交的第2方向上相互面对的位置，所述多个第1元件列的输入输出端子引出到所述第2方向上的所述多个第2元件列的相反侧，所述多个第2元件列的输入输出端子引出到所述第2方向上的所述多个第1元件列的相反侧。
(3)在上述(1)或者(2)中，可以设为：还具备：电容器，与所述多个第1元件列和所述多个第2元件列的正极端子以及负极端子连接；正极汇流条，在所述多个第1元件列和所述多个第2元件列之间，在所述第1方向上延伸，并且连接所述多个第1元件列以及所述多个第2元件列的所述正极端子；以及负极汇流条，在所述多个第1元件列和所述多个第2元件列之间，在所述第1方向上延伸，并且连接所述多个第1元件列以及所述多个第2元件列的所述负极端子。
(4)在上述(1)至(3)的任意一个中，可以设为：还具有与所述多个第1元件列以及所述多个第2元件列的至少任意一个电连接的电压转换器，构成所述电压转换器的高侧臂元件以及低侧臂元件中的第1元件在所述第1方向上的所述多个第1元件列的相邻处排列配置，构成所述电压转换器的高侧臂元件以及低侧臂元件中的第2元件在所述第1方向上的所述多个第2元件列的相邻处排列配置。
根据上述(1)，在各马达的径向上观察时，第1电力转换电路以及第2电力转换电路的至少一部分与第1马达以及第2马达的至少任意一个重合，因此能够抑制电力转换装置和第1以及第2马达的整体的大型化。
此外，多个第1连接端子以及多个第2连接端子在与各马达的轴心正交的第2方向的一侧以及另一侧沿第1方向排列配置。由此，例如，与多个第1连接端子以及多个第2连接端子在与各马达的轴心交叉的方向等平行地排列配置的情况相比，能够提高空间效率。
在上述(2)的情况下，排列配置为一列的多个第1元件列和排列配置为一列的多个第2元件列在第2方向上面对配置。因此，能够抑制对于各自的输入输出端子的连接长度变长，并且从第2方向观察时，各个输入输出端子的至少一部分能够配置为重叠。
因此，在将电力转换装置搭载于容纳第1马达以及第2马达的马达壳体等的情况下，能够抑制用于避免电力转换装置和各马达或者马达壳体的干扰所需的空间增大，能够抑制电力转换装置和各马达的整体的尺寸大型化。
在上述(3)的情况下，能够防止正极汇流条以及负极汇流条变长，能够在多个第1元件列以及多个第2元件列和电容器使正极汇流条以及负极汇流条共享化。由此，能够抑制电力转换装置的大型化，能够抑制正极汇流条以及负极汇流条的电感的增大。
在上述(4)的情况下，即使在具备电压转换器的情况下，也能够抑制电力转换装置和第1以及第2马达的整体的大型化。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的电力转换装置的结构的俯视图。
图2是示出搭载本发明的实施方式所涉及的电力转换装置的车辆的部分结构的图。
图3是示意性地示出分解本发明的实施方式所涉及的电力转换装置的电源模块和第1或者第2三相连接器并从第2方向观察的结构的侧视图。
图4是示意性地示出搭载本发明的实施方式所涉及的电力转换装置的车辆的部分结构的分解立体图。
图5是示意性地示出从第3方向观察本发明的实施方式所涉及的电力转换装置的结构的俯视图。
图6是示意性地示出从电源单元的旋转轴方向观察本发明的实施方式所涉及的电力转换装置的结构的侧视图。
图7是示意性地示出从第3方向观察本发明的实施方式的比较例所涉及的控制单元的结构的俯视图。
图8是从轴心方向示意性地示出现有例所涉及的控制单元以及马达壳体的侧视图。
图9是现有例所涉及的控制单元的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的电力转换装置的一个实施方式进行说明。
本实施方式的电力转换装置控制马达和电池之间的电力授受。例如，电力转换装置搭载在电动车辆中。电动车辆是电动汽车、混合动力车辆以及燃料电池车辆等。电动汽车将电池作为动力源来驱动。混合动力车辆将电池以及内燃机作为动力源来驱动。燃料电池车辆将燃料电池作为驱动源来驱动。
<车辆>
图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的电力转换装置1的结构的俯视图。
图2是示出搭载本发明的实施方式所涉及的电力转换装置1的车辆10的部分结构的图。
如图2所示，除了电力转换装置1之外，车辆10还具备电池11(BATT)、行驶驱动用的第1马达12(MOT)以及发电用的第2马达13(GEN)。
电池11具备电池壳体和容纳在电池壳体内的多个电池模块。电池模块具备串联连接的多个电池单元。电池11具备与电力转换装置1的直流连接器1a连接的正极端子PB以及负极端子NB。正极端子PB以及负极端子NB与在电池壳体内串联连接的多个电池模块的正极端以及负极端连接。
第1马达12通过从电池11供给的电力而产生旋转驱动力(动力动作)。第2马达13通过输入到旋转轴的旋转驱动力产生发电电力。在此，构成为内燃机的旋转动力能够传递到第2马达13。例如，第1马达12以及第2马达13分别是三相交流的无刷DC马达。三相是U相、V相以及W相。第1马达12以及第2马达13分别是内转子型。各马达12、13分别具备转子和定子，所述转子具有用于磁场的永磁铁，所述定子具有用于产生使转子旋转的旋转磁场的三相定子绕组。第1马达12的三相定子绕组与电力转换装置1的第1三相连接器1b连接。第2马达13的三相定子绕组与电力转换装置1的第2三相连接器1c连接。
<电力转换装置>
电力转换装置1具备电源模块21、电抗器22、电容器单元23、电阻器24、第1电流传感器25、第2电流传感器26、第3电流传感器27、电子控制单元28(MOT GEN ECU)以及栅极驱动单元29(G/D VCU ECU)。
电源模块21具备第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32以及第3电力转换电路部33。第1电力转换电路部31通过第1三相连接器1b与第1马达12的三相定子绕组连接。第1电力转换电路部31将从电池11经由第3电力转换电路部33输入的直流电力转换为三相交流电力。第2电力转换电路部32通过第2三相连接器1c与第2马达13的三相定子绕组连接。第2电力转换电路部32将从第2马达13输入的三相交流电力转换为直流电力。通过第2电力转换电路部32转换的直流电力能够供给到电池11以及第1电力转换电路部31中的至少一个。
第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32分别具备通过桥式连接的多个开关元件而形成的桥式电路。例如，开关元件是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)或者MOSFET(Metal Oxide Semi-conductor Field EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等晶体管。例如，在桥式电路中，成对的高侧臂以及低侧臂U相晶体管UH、UL和成对的高侧臂以及低侧臂V相晶体管VH、VL和成对的高侧臂以及低侧臂W相晶体管WH、WL分别进行桥式连接。在本实施方式中，在各个U、V、W相中，高侧臂以及低侧臂晶体管彼此(例如，U相的高侧臂晶体管UH以及低侧臂晶体管UL彼此)在第1方向D1上相邻配置。
高侧臂的各晶体管UH、VH、WH的集电极与正极端子PI连接从而构成高侧臂。在各相中，高侧臂的各正极端子PI与正极汇流条50p连接。
低侧臂的各晶体管UL、VL、WL的发射极与负极端子NI连接从而构成低侧臂。在各相中，低侧臂的各负极端子NI与负极汇流条50n连接。
如图1、图2所示，在各相中，高侧臂的各晶体管UH、VH、WH的发射极在连接点TI与低侧臂的各晶体管UL、VL、WL的集电极连接。
在第1电力转换电路部31的各相中，连接点TI通过第1汇流条51与第1输入输出端子Q1连接。第1输入输出端子Q1与第1三相连接器1b连接。第1电力转换电路部31的各相的连接点TI经由第1汇流条51、第1输入输出端子Q1以及第1三相连接器1b与第1马达12的各相的定子绕组连接。
在第2电力转换电路部32的各相中，连接点TI通过第2汇流条52与第2输入输出端子Q2连接。第2输入输出端子Q2与第2三相连接器1c连接。第2电力转换电路部32的各相的连接点TI经由第2汇流条52、第2输入输出端子Q2以及第2三相连接器1c与第2马达13的各相的定子绕组连接。如图2所示，桥式电路在各晶体管UH、UL、VH、VL、WH、WL的集电极-发射极间具备从发射极朝向集电极正向地连接的二极管。
第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32分别基于从栅极驱动单元29向各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL的栅极输入的开关指令即栅极信号，切换各相的晶体管对的导通(ON)/截止(OFF)。第1电力转换电路部31通过将从电池11经由第3电力转换电路部33输入的直流电力转换为三相交流电力，并依次使向第1马达12的三相定子绕组的通电换流，来向三相定子绕组通电交流的U相电流、V相电流以及W相电流。第2电力转换电路部32通过与第2马达13的旋转取得了同步的各相的晶体管对的导通(ON)/截止(OFF)驱动，将从第2马达13的三相定子绕组输出的三相交流电力转换为直流电力。
第3电力转换电路部33是电压控制单元(VCU)。第3电力转换电路部33具备成对的高侧臂以及低侧臂的开关元件。例如，第3电力转换电路部33具备高侧臂的第1晶体管S1以及低侧臂的第2晶体管S2。第1晶体管S1的集电极与正极端子PV连接从而构成高侧臂。高侧臂的正极端子PV与正极汇流条50p连接。第2晶体管S2的发射极与负极端子NV连接从而构成低侧臂。低侧臂的负极端子NV与负极汇流条50n连接。高侧臂的第1晶体管S1的发射极与低侧臂的第2晶体管S2的集电极连接。第3电力转换电路部33在第1晶体管S1以及第2晶体管S2各自的集电极-发射极间具备从发射极朝向集电极正向地连接的二极管。
高侧臂的第1晶体管S1和低侧臂的第2晶体管S2的连接点通过第3汇流条53与电抗器22连接。电抗器22的两端与第1晶体管S1以及第2晶体管S2的连接点和电池11的正极端子PB连接。电抗器22具备线圈以及检测线圈的温度的温度传感器。温度传感器通过信号线与电子控制单元28连接。
第3电力转换电路部33基于从栅极驱动单元29输入到第1晶体管S1以及第2晶体管S2各自的栅极的开关指令即栅极信号，切换晶体管对的导通(ON)/截止(OFF)。
第3电力转换电路部33在升压时交替地切换第1状态和第2状态，在第1状态中，第2晶体管S2设定为导通(ON)以及第1晶体管S1设定为截止(OFF)，在第2状态中，第2晶体管S2设定为截止(OFF)以及第1晶体管S1设定为导通(ON)。在第1状态中，电流依次流过电池11的正极端子PB、电抗器22、第2晶体管S2、电池11的负极端子NB，电抗器22被直流励磁从而积蓄磁能量。在第2状态中，在电抗器22的两端间产生电动势(感应电压)，以防止由阻断流向电抗器22的电流引起的磁通的变化。由在电抗器22中积蓄的磁能量引起的感应电压叠加在电池电压上，比电池11的端子间电压高的升压电压施加在第3电力转换电路部33的正极端子PV和负极端子NV之间。
第3电力转换电路部33在再生时交替地切换第2状态和第1状态。在第2状态中，电流依次流过第3电力转换电路部33的正极端子PV、第1晶体管S1、电抗器22、电池11的正极端子PB，电抗器22被直流励磁从而积蓄磁能量。在第1状态中，在电抗器22的两端间产生电动势(感应电压)，以防止由阻断流向电抗器22的电流引起的磁通的变化。由在电抗器22中积蓄的磁能量引起的感应电压降压，比第3电力转换电路部33的正极端子PV和负极端子NV间的电压低的降压电压施加在电池11的正极端子PB和负极端子NB之间。
电容器单元23具备第1平滑电容器41、第2平滑电容器42以及噪声滤波器43。
第1平滑电容器41连接在电池11的正极端子PB和负极端子NB之间。第1平滑电容器41对伴随着第3电力转换电路部33的再生时的第1晶体管S1以及第2晶体管S2的导通/截止的切换动作而产生的电压变动进行平滑化。
第2平滑电容器42连接在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的正极端子PI和负极端子NI之间、以及第3电力转换电路部33的正极端子PV和负极端子NV之间。第2平滑电容器42经由正极汇流条50p和负极汇流条50n与多个正极端子PI和负极端子NI、以及正极端子PV和负极端子NV连接。第2平滑电容器42对伴随着第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的各晶体管UH、UL、VH、VL、WH、WL的导通/截止的切换动作而产生的电压变动进行平滑化。第2平滑电容器42对伴随着第3电力转换电路部33的升压时的第1晶体管S1以及第2晶体管S2的导通/截止的切换动作而产生的电压变动进行平滑化。
噪声滤波器43连接在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的正极端子PI和负极端子NI之间、以及第3电力转换电路部33的正极端子PV和负极端子NV之间。噪声滤波器43具备串联连接的两个电容器。两个电容器的连接点与车辆10的车身接地(BodyGround)等连接。
电阻器24连接在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的正极端子PI和负极端子NI之间、以及第3电力转换电路部33的正极端子PV和负极端子NV之间。
第1电流传感器25配置在连接第1电力转换电路部31的各相的连接点TI和第1输入输出端子Q1的第1汇流条51上，并检测U相、V相以及W相各自的电流。第2电流传感器26配置在连接第2电力转换电路部32的各相的连接点TI和第2输入输出端子Q2的第2汇流条52上，并检测U相、V相以及W相各自的电流。第3电流传感器27配置在连接第1晶体管S1以及第2晶体管S2的连接点和电抗器22的第3汇流条53上，并检测流向电抗器22的电流。
第1电流传感器25、第2电流传感器26以及第3电流传感器27分别通过信号线与电子控制单元28连接。
电子控制单元28控制第1马达12以及第2马达13各自的动作。例如，电子控制单元28是通过由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等处理器执行给定的程序而发挥功能的软件功能部。软件功能部是具备CPU等处理器、储存程序的ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、临时存储数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及定时器等电子电路的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)。另外，电子控制单元28的至少一部分可以是LSI(Large Scale Integration，大规模集成)等集成电路。例如，电子控制单元28执行使用第1电流传感器25的电流检测值和与针对第1马达12的转矩指令值相对应的电流目标值的电流反馈控制等，生成输入到栅极驱动单元29的控制信号。例如，电子控制单元28执行使用第2电流传感器26的电流检测值和与针对第2马达13的再生指令值相对应的电流目标值的电流反馈控制等，生成输入到栅极驱动单元29的控制信号。控制信号是表示对第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL进行导通(ON)/截止(OFF)驱动的定时的信号。例如，控制信号是脉冲宽度调制了的信号等。
栅极驱动单元29基于从电子控制单元28接收的控制信号，生成用于对第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL实际进行导通(ON)/截止(OFF)驱动的栅极信号。例如，栅极驱动单元29执行控制信号的放大以及电平移动等，生成栅极信号。
栅极驱动单元29生成用于对第3电力转换电路部33的第1晶体管S1以及第2晶体管S2的各个进行导通(ON)/截止(OFF)驱动的栅极信号。例如，栅极驱动单元29生成与第3电力转换电路部33的升压时的升压电压指令或者第3电力转换电路部33的再生时的降压电压指令相对应的占空比的栅极信号。占空比是第1晶体管S1以及第2晶体管S2的比率。
如图1所示，在电源模块21的各个第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32中，与三相的各相相对应的高侧臂开关元件以及低侧臂开关元件形成元件列PU1、PV1、PW1、PU2、PV2、PW2。在各个第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32中，与三相相对应的三个元件列PU1、PV1、PW1彼此以及元件列PU2、PV2、PW2彼此分别在第1方向D1上排列配置。例如，在第1电力转换电路部31中，高侧臂以及低侧臂U相晶体管UH、UL的元件列PU1、高侧臂以及低侧臂V相晶体管VH、VL的元件列PV1和高侧臂以及低侧臂W相晶体管WH、WL的元件列PW1依次在第1方向D1上排列配置。例如，在第2电力转换电路部32中，高侧臂以及低侧臂U相晶体管UH、UL的元件列PU2、高侧臂以及低侧臂V相晶体管VH、VL的元件列PV2和高侧臂以及低侧臂W相晶体管WH、WL的元件列PW2依次在第1方向D1上排列配置。
在各个第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32中，与三相的各相相对应的元件列PU1、PV1、PW1、PU2、PV2、PW2中的高侧臂开关元件和低侧臂开关元件在第1方向D1上排列配置。在高侧臂以及低侧臂U相晶体管UH、UL、高侧臂以及低侧臂V相晶体管VH、VL和高侧臂以及低侧臂W相晶体管WH、WL的各个中，高侧臂的晶体管和低侧臂的晶体管在第1方向D1上排列配置。
第1电力转换电路部31的与三相相对应的三个元件列PU1、PV1、PW1和第2电力转换电路部32的与三相相对应的三个元件列PU2、PV2、PW2按各相配置于在与第1方向D1正交的第2方向D2上相互面对的位置。第1电力转换电路部31的高侧臂以及低侧臂U相晶体管UH、UL的元件列PU1和第2电力转换电路部32的高侧臂以及低侧臂U相晶体管UH、UL的元件列PU2在第2方向D2上对置配置。
第1电力转换电路部31的高侧臂以及低侧臂V相晶体管VH、VL的元件列PV1和第2电力转换电路部32的高侧臂以及低侧臂V相晶体管VH、VL的元件列PV2在第2方向D2上对置配置。第1电力转换电路部31的高侧臂以及低侧臂W相晶体管WH、WL的元件列PW1和第2电力转换电路部32的高侧臂以及低侧臂W相晶体管WH、WL的元件列PW2在第2方向D2上对置配置。在第1方向D1上延伸的正极汇流条50p以及负极汇流条50n配置在第1电力转换电路部31的与三相相对应的三个元件列PU1、PV1、PW1和第2电力转换电路部32的与三相相对应的三个元件列PU2、PV2、PW2之间。
由第3电力转换电路部33的高侧臂以及低侧臂的开关元件构成的元件列PS在第1方向D1上排列配置在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的相邻处。第3电力转换电路部33的高侧臂的第1晶体管S1排列配置在第1方向D1上的第2电力转换电路部32的三个元件列PU2、PV2、PW2的相邻处。第3电力转换电路部33的低侧臂的第2晶体管S2排列配置在第1方向D1上的第1电力转换电路部31的三个元件列PU1、PV1、PW1的相邻处。在第3电力转换电路部33中，成对的高侧臂的第1晶体管S1和低侧臂的第2晶体管S2跨越正极汇流条50p以及负极汇流条50n在第2方向D2上对置配置。
图3是示意性地示出分解本发明的实施方式所涉及的电力转换装置1的电源模块21、和第1或第2三相连接器1b、1c，从第2方向D2观察的结构的侧视图。
如图1以及图3所示，第1电力转换电路部31的各相的第1输入输出端子Q1通过第1汇流条51从各元件列PU1、PV1、PW1的第1方向D1上的高侧臂开关元件侧引出到第2方向D2上的第2电力转换电路部32的相反侧。第1电力转换电路部31的与三相相对应的三个第1输入输出端子Q1在第2方向D2上在三个元件列PU1、PV1、PW1的外侧(相对于第1电力转换电路部31，第2电力转换电路部32的相反侧)与第1三相连接器1b连接。第1三相连接器1b具备与三个第1输入输出端子Q1连接的三个第1连接端子QS1，所述三个第1输入输出端子Q1与第1电力转换电路部31的三相相对应。三个第1连接端子QS1在第1方向D1上排列配置。
第2电力转换电路部32的各相的第2输入输出端子Q2通过第2汇流条52从各元件列PU2、PV2、PW2的第1方向D1上的高侧臂开关元件侧引出到第2方向D2上的第1电力转换电路部31的相反侧。在第2方向D2上、三个元件列PU2、PV2、PW2的外侧(相对于第2电力转换电路部32，第1电力转换电路部31的相反侧)，第2电力转换电路部32的与三相相对应的三个第2输入输出端子Q2与第2三相连接器1c连接。
第2三相连接器1c具备与三个第2输入输出端子Q2连接的三个第2连接端子QS2，所述三个第2输入输出端子Q2与第2电力转换电路部32的三相相对应。三个第2连接端子QS2在第1方向D1上排列配置。
第1三相连接器1b和第2三相连接器1c在第2方向D2上跨越第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的多个元件列PU1、PV1、PW1、PU2、PV2、PW2且配置在对置的位置。
<电源单元>
图4是示意性地示出搭载本发明的实施方式所涉及的电力转换装置1的车辆10的部分结构的分解立体图。图5是示意性地示出从第3方向D3观察本发明的实施方式所涉及的电力转换装置1的结构的俯视图。图6是示意性地示出从电源单元71的旋转轴方向观察本发明的实施方式所涉及的电力转换装置1的结构的侧视图。
如图4以及图5所示，搭载在车辆10中的电源单元71具备容纳于马达壳体72的第1马达12以及第2马达13、和容纳于变速箱73的变速器74。第1马达12以及第2马达13各自的旋转轴12a、13a设为相互同轴，且配置为与第1方向D1平行。第1马达12的轴心O1以及第2马达13的轴心O2沿第1方向D1配置在同轴上。马达壳体72和变速箱73在第1方向D1上排列并连接。第1马达12以及第2马达13各自的旋转轴12a、13a贯通变速箱73与变速器74连结。
马达壳体72具备具有搭载面75A的搭载台75，所述搭载面75A搭载电力转换装置1。容纳于马达壳体72的第1马达12以及第2马达13和电力转换装置1的电源模块21配置为在第1马达12以及第2马达13的给定的径向上的俯视下至少相互的一部分重叠。例如，给定的径向为与第3方向D3大致平行的方向，所述第3方向D3与第1方向D1以及第2方向D2正交。在第1马达12以及第2马达13的给定的径向上观察时，第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32配置在至少一部分与第1马达12以及第2马达13的至少任意一个重合的位置。例如，从第3方向D3观察时，第1电力转换电路部31的多个元件列PU1、PV1、PW1以及第2电力转换电路部32的多个元件列PU2、PV2、PW2的至少一部分配置在与第1马达12以及第2马达13的至少任意一个重合的位置。
搭载台75具备安装第1以及第2三相连接器1b、1c的第1以及第2壳体侧连接器安装部76a、76b，所述第1以及第2三相连接器1b、1c与电力转换装置1连接。第1以及第2壳体侧连接器安装部76a、76b配置在第2方向D2上对置的位置。
如图6所示，对于搭载台75的第1以及第2壳体侧连接器安装部76a、76b，在搭载面75A和第1马达12以及第2马达13各自的外周部之间产生的空间中配置第1以及第2三相连接器1b、1c。
以下，对上述实施方式的比较例进行说明。
图7是示意性地示出从第3方向D3观察本发明的实施方式的比较例所涉及的控制单元100的结构的俯视图。
图7所示的比较例的控制单元100具备两个三相连接器(第1三相连接器101以及第2三相连接器102)和两个逆变器电路(第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106)。第1逆变器电路105具备与三相相对应的三个上侧臂的电路元件部105UH、105VH、105WH和与三相相对应的三个下侧臂的电路元件部105UL、105VL、105WL。第2逆变器电路106具备与三相相对应的三个上侧臂的电路元件部106UH、106VH、106WH和与三相相对应的三个下侧臂的电路元件部106UL、106VL、106WL。
第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106在第1方向D1上排列配置。第1逆变器电路105的三个上侧臂的电路元件部105UH、105VH、105WH和第2逆变器电路106的三个上侧臂的电路元件部106UH、106VH、106WH在第1方向D1上配置为一列。第1逆变器电路105的三个下侧臂的电路元件部105UL、105VL、105WL和第2逆变器电路106的三个下侧臂的电路元件部106UL、106VL、106WL在第1方向D1上配置为一列。在第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106各自的各相中，上侧臂的电路元件部以及下侧臂的电路元件部彼此在与第1方向D1正交的第2方向D2上对置配置。
第1三相连接器101与第1逆变器电路105连接。第1三相连接器101配置在第2方向D2上的三个下侧臂的电路元件部105UL、105VL、105WL的外侧(相对于下侧臂的电路元件部105UL、105VL、105WL，上侧臂的电路元件部105UH、105VH、105WH的相反侧)。
第2三相连接器102与第2逆变器电路106连接。第2三相连接器102配置在第2方向D2上的三个上侧臂的电路元件部106UH、106VH、106WH的外侧(相对于侧臂的电路元件部106UH、106VH、106WH，下侧臂的电路元件部106UL、106VL、106WL的相反侧)。
在该比较例的控制单元100和实施方式的电力转换装置1中，主要不同点在于，比较例中的第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106的排列方向和实施方式中的第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的排列方向不同。
根据该比较例，第1三相连接器101配置在第2方向D2的一侧，第2三相连接器102配置在第2方向D2的另一侧。然而，实施方式的第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32在第2方向D2上排列，而比较例的第1逆变器电路105以及第2逆变器电路106在第1方向D1上排列。由此，实施方式的第1以及第2三相连接器1b、1c在第2方向D2上对置配置，而比较例的第1以及第2三相连接器101、102在第1方向D1上偏移配置。在该比较例中，例如，为了使第1以及第2三相连接器101、102在第2方向D2上对置配置，产生了需要延长连接各逆变器电路105、106和各三相连接器101、102的汇流条或者电缆等问题。
如上所述，根据本实施方式的电力转换装置1，在各马达12、13的径向上观察时，第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的至少一部分与第1马达12以及第2马达13的至少任意一个重合。因此，例如，与第1电力转换电路部31以及第2电力转换电路部32和第1马达12以及第2马达13不重合的情况相比，能够抑制电力转换装置1和第1马达12以及第2马达13的整体的大型化。
在本实施方式中，在与各马达12、13的轴心O1、O2正交的第2方向D2的一侧以及另一侧，三个第1连接端子QS1以及三个第2连接端子QS2与各马达12、13的轴心O1、O2平行地排列配置。因此，例如，与三个第1连接端子QS1以及三个第2连接端子QS2在与各马达12、13的轴心O1、O2交叉的方向等其他的方向上排列配置的情况相比，能够提高空间效率。此外，例如，与仅在第2方向D2的一侧或者另一侧等，三个第1连接端子QS1以及三个第2连接端子QS2与各马达12、13的轴心O1、O2平行地排列配置为一列的情况相比，能够提高空间效率。
进而，能够高效地将与第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的各输入输出端子Q1、Q2连接的第1以及第2三相连接器1b、1c配置于在马达壳体72的搭载面75A和各马达12、13的外周部之间产生的空间中。由此，能够抑制电力转换装置1和第1以及第2马达12、13的整体的大型化。
在本实施方式中，第1电力转换电路部31的各元件列PU1、PV1、PW1和第2电力转换电路部32的各元件列PU2、PV2、PW2在第2方向D2上对置配置。因此，能够抑制与各输入输出端子Q1、Q2连接的各汇流条51、52变长，并且从第2方向D2观察时，能够配置为各个输入输出端子Q1、Q2的至少一部分重叠。因此，在将电力转换装置1搭载在马达壳体72的搭载台75上的情况下，能够抑制空间效率的降低。能够防止用于避免电力转换装置1和各马达12、13或者马达壳体72的干扰所需的空间增大，能够抑制电力转换装置1和各马达12、13的整体的尺寸大型化。
在本实施方式中，能够防止正极汇流条50p以及负极汇流条50n变长，并且在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的多个元件列PU1、PV1、PW1、PU2、PV2、PW2中，能够使正极汇流条50p以及负极汇流条50n共享化。由此，能够抑制电力转换装置1的大型化，并且能够抑制正极汇流条50p以及负极汇流条50n的电感的增大。
在本实施方式中，第1电力转换电路部31的三个元件列PU1、PV1、PW1和第2电力转换电路部32的三个元件列PU2、PV2、PW2分别与各马达12、13的轴心O1、O2平行地排列配置。因此，例如，与在其他的方向上排列配置的情况相比，能够提高空间效率。
在本实施方式中，作为电压转换器发挥功能的第3电力转换电路部33的第1晶体管S1以及第2晶体管S2配置在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的相邻处。因此，能够抑制电力转换装置1和第1以及第2马达12、13的整体的大型化。
以下，对实施方式的变形例进行说明。
在上述实施方式中，相对于第1电力转换电路部31的三个元件列PU1、PV1、PW1以及第2电力转换电路部32的三个元件列PU2、PV2、PW2，可以调换第3电力转换电路部33的第1晶体管S1以及第2晶体管S2的相对位置。
例如，第3电力转换电路部33的高侧臂的第1晶体管S1可以排列配置在第1方向D1上的第1电力转换电路部31的三个元件列PU1、PV1、PW1的相邻处。第3电力转换电路部33的低侧臂的第2晶体管S2可以排列配置在第1方向D1上的第2电力转换电路部32的三个元件列PU2、PV2、PW2的相邻处。
另外，在上述实施方式中，第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的各输入输出端子Q1、Q2设为从各元件列PU1、PV1、PW1、PU2、PV2、PW2的第1方向D1上的高侧臂开关元件侧引出，但不限于此。
各输入输出端子Q1、Q2既可以从各元件列PU1、PV1、PW1、PU2、PV2、PW2的第1方向D1上的低侧臂开关元件侧引出，也可以从高侧臂开关元件以及低侧臂开关元件之间引出。
另外，在上述实施方式中，设为电力转换装置1搭载在车辆10中，但不限于此，也可以搭载在其他的设备中。
本发明的实施方式作为示例而呈现，意图不在限制发明范围。这些实施方式能够以其他的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围、主旨内，同样也包括在权利要求书记载的发明以及其等同的范围内。

Claims (4)

1.一种电力转换装置，其特征在于具备：
第1电力转换电路以及第2电力转换电路，对轴心沿第1方向配置的第1马达以及第2马达，分别授受电力；
多个第1连接端子，连接所述第1电力转换电路和所述第1马达；以及
多个第2连接端子，连接所述第2电力转换电路和所述第2马达，
在所述第1马达以及所述第2马达的径向上观察时，所述第1电力转换电路以及所述第2电力转换电路配置在所述第1电力转换电路以及所述第2电力转换电路的至少一部分与所述第1马达以及所述第2马达的至少任意一个重合的位置，
在所述第1马达以及所述第2马达的所述径向上观察时，所述多个第1连接端子在与所述轴心正交的第2方向的第1侧沿所述第1方向排列配置，
在所述第1马达以及所述第2马达的所述径向上观察时，所述多个第2连接端子在与所述轴心正交的所述第2方向的第2侧沿所述第1方向排列配置，
所述第1侧和所述第2侧在所述第2方向上为相反侧，
所述第1方向和所述第2方向正交。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述第1电力转换电路具备多个第1元件列，在所述多个第1元件列中，对所述第1马达授受电力的由高侧臂元件以及低侧臂元件构成的元件列，以所述第1马达的多个相的数量在所述第1方向上排列，
所述第2电力转换电路具备多个第2元件列，在所述多个第2元件列中，对所述第2马达授受电力的由高侧臂元件以及低侧臂元件构成的元件列，以所述第2马达的多个相的数量在所述第1方向上排列，
所述多个第1元件列和所述多个第2元件列配置于在所述第2方向上相互面对的位置，
所述多个第1元件列的输入输出端子引出到所述第2方向上的所述多个第2元件列的相反侧，
所述多个第2元件列的输入输出端子引出到所述第2方向上的所述多个第1元件列的相反侧。
3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置还具备：
电容器，与所述多个第1元件列和所述多个第2元件列的正极端子以及负极端子连接；
正极汇流条，在所述多个第1元件列和所述多个第2元件列之间，在所述第1方向上延伸，并且连接所述多个第1元件列以及所述多个第2元件列的所述正极端子；以及
负极汇流条，在所述多个第1元件列和所述多个第2元件列之间，在所述第1方向上延伸，并且连接所述多个第1元件列以及所述多个第2元件列的所述负极端子。
4.根据权利要求2或3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置还具备电压转换器，所述电压转换器与所述多个第1元件列以及所述多个第2元件列的至少任意一个电连接，
构成所述电压转换器的高侧臂元件以及低侧臂元件中的第1元件在所述第1方向上的所述多个第1元件列的相邻处排列配置，
构成所述电压转换器的高侧臂元件以及低侧臂元件中的第2元件在所述第1方向上的所述多个第2元件列的相邻处排列配置。
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